Yer yadrosi — Yer sayyorasining markazida joylashgan eng chuqur geosfera bo‘lib, mantiyadan pastda yotadi va, taxminan, temir–nikel qotishmasidan, shuningdek boshqa siderofil (temirni “yoqtiruvchi”) elementlar aralashmasidan tarkib topgan. Yadro chegarasi chuqurligi — 2900 km. O‘rtacha radiusi — 3500 km. Yadro taxminan 1300 km radiusli qattiq ichki yadro hamda taxminan 2200 km qalinlikdagi suyuqlanma (suyuq) tashqi yadroga ajraladi; ular o‘rtasida ba’zan o‘tish zonasi farqlanadi. Ichki yadroning sirtida harorat taxminan 6230 ± 500 K (≈ 5960 ± 500 °C) ga yetadi; markazda zichlik ≈ 12,5 t/m³, bosim esa 3,7 mln atm gacha (375 GPa). Yadro massasi ≈ 1,932 × 10²⁴ kg.
O‘rganilish tarixi
Yadro haqida bevosita namunalar (namunalar olish) mavjud emas; barcha ma’lumotlar bilvosita geofizik va geokimyoviy usullar bilan olinadi.
Yer ichida zichligi yuqori soha mavjudligi haqida ilk taxminlardan birini fizik Genri Kavendish ilgari surgan: u Yerning massasini va o‘rtacha zichligini hisoblab, bu qiymat yer yuzasiga chiqib turgan jinslar zichligidan ancha yuqori ekanini ko‘rsatgan (Kavendish). 1897-yilda nemis seysmologi Emil Vixert (Emil Wiechert) Yer yadrosi mavjudligini seysmologik yo‘l bilan isbotladi.
Geokimyo asoschisi V. M. Goldshmidt (1922) yadro Yer o‘sishi (akkretsiya) davrida yoki undan keyin sodir bo‘lgan gravitatsion differensiallanish natijasida shakllanganini taxmin qilgan. Muqobil gipotezada (A. Eyken, E. Orovon, A. P. Vinogradov) temir yadro protosayyoralar bulutidayoq paydo bo‘lgan, deyiladi.
1941-yilda Kun va Ritman Quyosh va Yer tarkibi o‘xshash degan faraz hamda vodoroddagi faza o‘tishlari hisob-kitoblariga tayanib, Yer yadrosi metallik vodoroddan iborat bo‘lishi mumkinligini ilgari surdilar. Keyingi zarba bilan siqish tajribalari bu gipotezani rad etdi: metallik vodorod zichligi Yer yadrosi uchun yetarli emas. Biroq ushbu g‘oya gaz gigantlari (masalan, Yupiter, Saturn) tuzilishini izohlashda foydali bo‘lib chiqdi; 2016-yilda esa “qorong‘i vodorod” deb ataluvchi oraliq holat (metall kabi elektr o‘tkazadi, ammo ko‘rinadigan yorug‘likni o‘tkazmaydi) ko‘rsatildi — u ulkan sayyoralarda issiqni ichkaridan tashqariga tashishga yordam beradi.
2015-yilda Syaodun Sun (Xiaodong Song) boshchiligidagi guruh seysmik to‘lqinlar tahliliga tayangan holda tashqi yadroning suyuq qismida uchinchi qatlam ham bor, degan xulosaga keldi; demak, yer yadro tizimi ikki emas, uch “qatlamli” bo‘lishi mumkin.
Yaqinda “Physics of the Earth and Planetary Interiors” jurnalida e’lon qilingan ishlar ichki yadro holati qattiqdan yarim yumshoqka, hatto yarim suyuqgacha o‘zgarishi mumkinligini taklif etadi. Bristol universiteti seysmologi Jessika Irving ta’biri bilan aytganda, “Biz yadroni qanchalik ko‘p o‘rgansak, u shunchalik oddiy temir bo‘lagi emas, balki butunlay yangi yashirin olam ekanini ko‘proq anglayapmiz”.
Yadro tarkibi
Yer yadrosining tarkibi haqida to‘g‘ridan to‘g‘ri dalillar yo‘q, shuning uchun olimlar uni turli bilvosita usullar yordamida o‘rganadi. Avvalo, seysmik to‘lqinlar yordamida yadroning radiusi va qatlamlar chegaralari aniqlanadi, chunki to‘lqinlar turli qatlamlarda turlicha tezlikda harakatlanadi. Shuningdek, gravimetriya orqali Yerning umumiy massasi va zichligi o‘lchanadi va bu ma’lumotlar yadroning kimyoviy tarkibini taxmin qilishga yordam beradi. Kosmokimyo va geokimyo sohalarida esa temir meteoritlar o‘rganiladi, chunki ular asteroid yoki protoplaneta yadrosining bo‘laklari bo‘lishi mumkin. Ammo meteoritlar kichik jismlarda boshqa sharoitlarda hosil bo‘lganligi sababli, ular Yer yadrosining tarkibini to‘liq aks ettirmaydi. Shuningdek, laboratoriya tajribalarida yuqori bosim va yuqori harorat sharoitida erigan temir va silikatlar o‘rtasida elementlarning qanday taqsimlanishi o‘lchanadi, bu esa yadroning ehtimoliy tarkibini tushunishga yordam beradi.
Hisoblarga ko‘ra, Yer yadro zichligi temir–nikel qotishmalari zichligidan 5–10 % past; demak, yadroda yengil elementlar ulushi yuqoriroq. Nomzodlar orasida: oltingugurt, kislorod, kremniy, uglerod, fosfor, vodorod va boshqalar bor. So‘nggi tadqiqotlar uglerod miqdori kutilganidan yuqoriroq bo‘lishi mumkinligini va u ichki yadro kristallanishida (hamda qadimiy magnit maydon shakllanishida) muhim rol o‘ynaganini ko‘rsatmoqda.
Yadroning kimyoviy tarkibi (jadval)
| Manba | Si, massa % | Fe, massa % | Ni, massa % | S, massa % | O, massa % | Mn, ppm | Cr, ppm | Co, ppm | P, ppm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Allegre va boshq., 1995 (pdf, p. 522) | 7,35 | 79,39 ± 2 | 4,87 ± 0,3 | 2,30 ± 0,2 | 4,10 ± 0,5 | 5820 | 7790 | 2530 | 3690 |
| McDonough, 2003 (arxiv, p. 556) | 6,0 | 85,5 | 5,20 | 1,90 | ~0 | 300 | 9000 | 2500 | 2000 |
Eslatma. 2015-yil aprelida Oksford universiteti olimlari uran miqdori yadroda oldingidan biroz yuqoriroq bo‘lishi mumkinligini aytdilar; bu “Yerdagi uran yadro” haqidagi asossiz ommaviy xabarlar tarqalishiga sabab bo‘ldi — gap faqat juda kichik qo‘shimcha ulush haqida edi.
Yerning magnit maydoni
Yerning magnit maydoni ba’zan ichki yadrodagi “ferromagnit” modda (doimiy magnit kabi) tufayli yuzaga keladi, deb noto‘g‘ri tushuniladi. Aslida, temirning ferromagnitligi Kyuri nuqtasidan yuqorida yo‘qoladi; shuning uchun bu izoh yaroqsiz. Umumqabul qilingan gipoteza — “geodinamo (geodynamo)”: tashqi yadrodagi elektr o‘tkazuvchi suyuqlik (temir-nikel eritmasi)ning harakati natijasida global magnit maydon hosil bo‘ladi.
